Photon vs Phonon
Fonon və foton eyni şeylə səhv salına bilən iki çox yaxın sözdür. Foton kvant mexanikasının əsasını təşkil edən enerji paketidir. Fonon bir neçə atomun kollektiv rəqsidir. Bu anlayışların hər ikisi fizikada çox vacibdir. Foton nəzəriyyəsi müasir fizikanın çoxunun asılı olduğu əsas nəzəriyyədir. Fonon həm də materialların və onların daxili rəqslərinin öyrənilməsində mühüm anlayışdır. Bu yazıda fonon və fotonun nə olduğunu, oxşarlıqlarını, təriflərini, fonon və fotonun tətbiqlərini və nəhayət, foton və fonon arasındakı fərqi müzakirə edəcəyik.
Foton nədir?
Foton dalğa mexanikasında müzakirə olunan mövzudur. Kvant nəzəriyyəsində dalğaların da hissəcik xassələri olduğu müşahidə edilir. İşığın kvant nəzəriyyəsi işığın dalğa dəstələri şəklində yayıldığını göstərir. Bu dalğa paketlərinin hər biri bir hissəcik kimi davranır. Foton dalğanın hissəciyidir. Yalnız dalğanın tezliyindən asılı olaraq sabit bir enerji miqdarıdır. Fotonun enerjisi E=h f tənliyi ilə verilir, burada E fotonun enerjisi, h Plank sabiti, f dalğanın tezliyidir. Fotonlar enerji paketləri hesab olunur. Nisbilik nəzəriyyəsinin inkişafı ilə dalğaların da kütləsi olduğu aşkar edilmişdir. Bunun səbəbi, dalğaların maddə ilə qarşılıqlı təsirdə hissəciklər kimi davranmasıdır. Bununla belə, fotonun qalan kütləsi sıfırdır. Foton işıq sürəti ilə hərəkət edərkən, E/C2 nisbi kütləsinə malikdir, burada E fotonun enerjisi, C isə vakuumda işığın toxumudur.
Fonon nədir?
Bərk və bəzi mayelər kimi qatılaşdırılmış maddələrdə material atom səviyyəsində elastik davranışlar nümayiş etdirir. Atomlar və molekullararası bağlar elastikdir. Bu, atomların və molekulların salınmasına səbəb olur. Qatılaşdırılmış maddədə atomların və ya molekulların dövri, elastik düzülüşündə kollektiv həyəcan fonon kimi tanınır. Belə salınan hissəciklər dəsti çox vaxt kvazi hissəciklər adlanır. Kvant mexanikasında rabitə daxilində salınan elektron bir ölçülü kvant quyusu kimi qəbul edilir. Kvazihissəcik belə elektronların toplusu olduğundan, onu iki ölçülü və ya üç ölçülü kvant sistemləri hesab etmək olar. Fonon, hər bir hissəciyin eyni tezlikdə salındığı qəfəsdə xüsusi bir vibrasiya növüdür. Bu klassik mexanikada normal rejim kimi tanınır. Bu, əsas tezlik baxımından ixtiyari qəfəs hərəkətlərinin tezliklərini hesablamaq üçün Furye teoremindən istifadə etmək üçün çox faydalıdır.
Fonon və Foton arasındakı fərq nədir?
• Foton enerji formasıdır, lakin fonon qəfəs strukturlarında baş verən salınım rejimidir.
• Foton fiziki olaraq müşahidə edilə bilən varlıqlar olan dalğa və hissəcik kimi qəbul edilə bilər. Fonon nə dalğa, nə də hissəcik olmayan vibrasiya rejimidir.
